<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Ta có thể tính gm bằng cách lấy đạo hàm của IC theo VBE.

g m = dI C dV BE = I CES VT . e V BE V T size 12{g rSub { size 8{m} } = { { ital "dI" rSub { size 8{C} } } over { ital "dV" rSub { size 8{ ital "BE"} } } } = { {I rSub { size 8{ ital "CES"} } } over { ital "VT"} } "." e rSup { size 8{ { {V rSub { size 6{ ital "BE"} } } over {V rSub { size 6{T} } } } } } } {}

g m = I C V T ( Ω ) size 12{g rSub { size 8{m} } = { {I rSub { size 8{C} } } over {V rSub { size 8{T} } } } \( %OMEGA \) } {}

Ở nhiệt độ bình thường (250C) ta có: g m = I C 26 mV size 12{g rSub { size 8{m} } = { {I rSub { size 8{C} } } over {"26" ital "mV"} } } {}

Tổng trở vào của transistor:

BJTiin+-vinHình 34

Người ta định nghĩa tổng trở vào của transistor bằng mô hình sau đây:

Ta có hai loại tổng trở vào: tổng trở vào nhìn từ cực phát E và tổng trở vào nhìn từ cực nền B.

Tổng trở vào nhìn từ cực phát E:

ie = -iin+-vbe = -vinHình 35

ECB

Theo mô hình của transistor đối với tín hiệu xoay chiều, ta có mạch tương đương ở ngõ vào như sau:

-+EB’Biereibrb-+EB’Biereie

Hình 36Vì ie=(+1)ib nên mạch trên có thể vẽ lại như hình phía dưới bằng cách coi như dòng ie chạy trong mạch và phải thay rb bằng r b β + 1 size 12{ { {r rSub { size 8{b} } } over {β+1} } } {} .

Vậy: R in = v be i e = r b β + 1 + r e = r b + ( β + 1 ) r e β + 1 size 12{R rSub { size 8{ ital "in"} } = { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {i rSub { size 8{e} } } } = { {r rSub { size 8{b} } } over {β+1} } +r rSub { size 8{e} } = { {r rSub { size 8{b} } + \( β+1 \) r rSub { size 8{e} } } over {β+1} } } {}

Đặt: h­ie = rb+(+1).re

Suy ra: R in = h ie β + 1 size 12{R rSub { size 8{ ital "in"} } = { {h rSub { size 8{ ital "ie"} } } over {β+1} } } {}

Do >>1, rb nhỏ nên r b β + 1 << r e size 12{ { {r rSub { size 8{b} } } over {β+1} } "<<"r rSub { size 8{e} } } {} nên người ta thường coi như:

BEC+-vbe = vinib = iinHình 37 R in = r e + r b β + 1 r e size 12{R rSub { size 8{ ital "in"} } =r rSub { size 8{e} } + { {r rSub { size 8{b} } } over {β+1} } approx r rSub { size 8{e} } } {}

Tổng trở vào nhìn từ cực nền B:

Xem mô hình định nghĩa sau (hình 37):

Mạch tương đương ngõ vào:

+-EB’Bibrbiere-+EB’Bibrbib

Hình 38

Do ie=(+1)ib nên mạch hình (a) có thể được vẽ lại như mạch hình (b).

Vậy: R in = v be i b = r b + ( β + 1 ) r e = h ie size 12{R rSub { size 8{ ital "in"} } = { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {i rSub { size 8{b} } } } =r rSub { size 8{b} } + \( β+1 \) r rSub { size 8{e} } =h rSub { size 8{ ital "ie"} } } {}

Người ta đặt: r=(1+).rere

Thông thường re>>rb nên: Rin=hie rre

Ngoài ra, r e = 26 mV I E 26 mV I C = 1 I C 26 mV = 1 g m size 12{r rSub { size 8{e} } = { {"26" ital "mV"} over {I rSub { size 8{E} } } } approx { {"26" ital "mV"} over {I rSub { size 8{C} } } } = { {1} over { { {I rSub { size 8{C} } } over {"26" ital "mV"} } } } = { {1} over {g rSub { size 8{m} } } } } {} ; Vậy: r π = β g m size 12{r rSub { size 8{π} } = { {β} over {g rSub { size 8{m} } } } } {} r e = 1 g m size 12{r rSub { size 8{e} } = { {1} over {g rSub { size 8{m} } } } } {}

Ta chú ý thêm là: r e v be i e = 1 g m g m v be = i e i c = βi b size 12{r rSub { size 8{e} } approx { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {i rSub { size 8{e} } } } = { {1} over {g rSub { size 8{m} } } } drarrow g rSub { size 8{m} } v rSub { size 8{ ital "be"} } =i rSub { size 8{e} } approx i rSub { size 8{c} } =βi rSub { size 8{b} } } {} ; g m v be = βi b size 12{ drarrow g rSub { size 8{m} } v rSub { size 8{ ital "be"} } =βi rSub { size 8{b} } } {}

Hiệu ứng early (early effect)

Ta xem lại đặc tuyến ngõ ra của transistor trong cách mắc cực phát chung. Năm 1952. J.Early thuộc phòng thí nghiệm Bell đã nghiên cứu và hiện tượng này được mang tên Ông. Ông nhận xét:

Ở những giá trị cao của dòng điện cực thu IC, dòng IC tăng nhanh theo VCE (đặc tuyến có dốc đứng).

Ở những giá trị thấp của IC, dòng IC tăng không đáng kể khi VCE tăng (đặc tuyến gần như nằm ngang).

01020304050VCE(volt)Early voltageVCE = -VA = -200VIC(mA)0VCE(volt)IC(mA)ICQVCEQQIC = ICQVCE = VCE -(-VA) = VCE + VA  VAHình 39Nếu ta kéo dài đặc tuyến này, ta thấy chúng hội tụ tại một điểm nằm trên trục VCE. Điểm này được gọi là điểm điện thế Early VA. Thông thường trị số này thay đổi từ 150V đến 250V và người ta thường coi VA = 200V.

Người ta định nghĩa tổng trở ra của transistor:

r 0 = ΔV CE I C = V CE ( V A ) I C 0 = V CE + V A I C size 12{r rSub { size 8{0} } = { {ΔV rSub { size 8{ ital "CE"} } } over {I rSub { size 8{C} } } } = { {V rSub { size 8{ ital "CE"} } - \( - V rSub { size 8{A} } \) } over {I rSub { size 8{C} } - 0} } = { {V rSub { size 8{ ital "CE"} } +V rSub { size 8{A} } } over {I rSub { size 8{C} } } } } {}

Thường VA>>VCE nên: r 0 = V A I C = 200 V I C size 12{r rSub { size 8{0} } = { {V rSub { size 8{A} } } over {I rSub { size 8{C} } } } = { {"200"V} over {I rSub { size 8{C} } } } } {}

Mạch tương đương xoay chiều của bjt:

Với tín hiệu có biện độ nhỏ và tần số không cao lắm, người ta thường dùng hai kiểu mẫu sau đây:

Kiểu hỗn tạp: (hybrid-)

Với mô hình tương đương của transistor và các tổng trở vào, tổng trở ra, ta có mạch tương đương hỗn tạp như sau:

BCEvbeibrbrgmvberoicHình 40(a)

Kiểu mẫu re: (re model)

Cũng với mô hình tương đương xoay chiều của BJT, các tổng trở vào, tổng trở ra, ta có mạch tương đương kiểu re. Trong kiểu tương đương này, người ta thường dùng chung một mạch cho kiểu ráp cực phát chung và cực thu chung và một mạch riêng cho nền chung.

  • Kiểu cực phát chung và thu chung:

BC (E)E (C)vbeibreibroicHình 40(b)IBICvàoraKiểu cực phát chungIBIEvàoraKiểu cực thu chung

  • Kiểu cực nền chung

BCBiereieicHình (c)roIEICvàoraKiểu cực nền chung

Thường người ta có thể bỏ ro trong mạch tương đương khi RC quá lớn.

Kiểu thông số h: (h-parameter)

Nếu ta coi vbe và ic là một hàm số của iB và vCE, ta có:

vBE = f(iB,vCE) và iC = f(iB,vCE)

Lấy đạo hàm:

v be = dv BE = δv BE δi B di B + δv BE δv CE dv CE size 12{v rSub { size 8{ ital "be"} } = ital "dv" rSub { size 8{ ital "BE"} } = { {δv rSub { size 8{ ital "BE"} } } over {δi rSub { size 8{B} } } } ital "di" rSub { size 8{B} } + { {δv rSub { size 8{ ital "BE"} } } over {δv rSub { size 8{ ital "CE"} } } } ital "dv" rSub { size 8{ ital "CE"} } } {}

i c = di C = δi C δi B di B + δi C δv CE dv CE size 12{i rSub { size 8{c} } = ital "di" rSub { size 8{C} } = { {δi rSub { size 8{C} } } over {δi rSub { size 8{B} } } } ital "di" rSub { size 8{B} } + { {δi rSub { size 8{C} } } over {δv rSub { size 8{ ital "CE"} } } } ital "dv" rSub { size 8{ ital "CE"} } } {}

Trong kiểu mẫu thông số h, người ta đặt:

h ie = δv BE δi B ; size 12{h rSub { size 8{ ital "ie"} } = { {δv rSub { size 8{ ital "BE"} } } over {δi rSub { size 8{B} } } } ;} {} h re = δv BE δv CE size 12{h rSub { size 8{ ital "re"} } = { {δv rSub { size 8{ ital "BE"} } } over {δv rSub { size 8{ ital "CE"} } } } } {} ; h fe = β = δi C δi B size 12{h rSub { size 8{ ital "fe"} } =β= { {δi rSub { size 8{C} } } over {δi rSub { size 8{B} } } } } {} ; h oe = δi C δv CE size 12{h rSub { size 8{ ital "oe"} } = { {δi rSub { size 8{C} } } over {δv rSub { size 8{ ital "CE"} } } } } {}

Vậy, ta có:

vbe­ = hie.ib + hre.vce

ic = hfe.ib + hoe.vce

Từ hai phương trình này, ta có mạch điện tương đương theo kiểu thông số h:

BCEvbeibhiehrevcehfeib

Hình 41vce~+-

hre thường rất nhỏ (ở hàng 10-4), vì vậy, trong mạch tương đương người ta thường bỏ hre.vce.

So sánh với kiểu hỗn tạp, ta thấy rằng:

h ie = r b + ( β + 1 ) r e = r b + size 12{h rSub { size 8{ ital "ie"} } =r rSub { size 8{b} } + \( β+1 \) r rSub { size 8{e} } =r rSub { size 8{b} } +rπ} {}

Do rb<<r nên hie = r

Nếu bỏ qua hre, ta thấy:

i b = v be h ie size 12{i rSub { size 8{b} } = { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {h rSub { size 8{ ital "ie"} } } } } {} Vậy: h fe i b = h fe . v be h ie size 12{h rSub { size 8{ ital "fe"} } i rSub { size 8{b} } =h rSub { size 8{ ital "fe"} } "." { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {h rSub { size 8{ ital "ie"} } } } } {}

Do đó, g m v be = h fe i b = h fe v be h fe size 12{g rSub { size 8{m} } v rSub { size 8{ ital "be"} } =h rSub { size 8{ ital "fe"} } i rSub { size 8{b} } =h rSub { size 8{ ital "fe"} } { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {h rSub { size 8{ ital "fe"} } } } } {} ;

Hay g m = h fe h ie size 12{g rSub { size 8{m} } = { {h rSub { size 8{ ital "fe"} } } over {h rSub { size 8{ ital "ie"} } } } } {}

Ngoài ra, r 0 = 1 h oe size 12{r rSub { size 8{0} } = { {1} over {h rSub { size 8{ ital "oe"} } } } } {}

Các thông số h do nhà sản xuất cho biết.

Trong thực hành, r0 hay 1 h oe size 12{ { {1} over {h rSub { size 8{ ital "oe"} } } } } {} mắc song song với tải. Nếu tải không lớn lắm (khoảng vài chục K trở lại), trong mạch tương đương, người ta có thể bỏ qua r0 (khoảng vài trăm K).

BCEvbeibrgmvberoicHình 42BCEvbeibhiehfeibic

Mạch tương đương đơn giản: (có thể bỏ r0 hoặc 1 h oe size 12{ { {1} over {h rSub { size 8{ ital "oe"} } } } } {} )

Bài tập cuối chương

  1. Tính điện thế phân cực VC, VB, VE trong mạch:

=100/Si

  1. Tính IC, VCE trong mạch điện:

=100/SiIC

  1. =100/SiVCVEVBTính VB, VC, VE trong mạch điện:

Questions & Answers

Is there any normative that regulates the use of silver nanoparticles?
Damian Reply
what king of growth are you checking .?
Renato
What fields keep nano created devices from performing or assimulating ? Magnetic fields ? Are do they assimilate ?
Stoney Reply
why we need to study biomolecules, molecular biology in nanotechnology?
Adin Reply
?
Kyle
yes I'm doing my masters in nanotechnology, we are being studying all these domains as well..
Adin
why?
Adin
what school?
Kyle
biomolecules are e building blocks of every organics and inorganic materials.
Joe
anyone know any internet site where one can find nanotechnology papers?
Damian Reply
research.net
kanaga
sciencedirect big data base
Ernesto
Introduction about quantum dots in nanotechnology
Praveena Reply
what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
for teaching engĺish at school how nano technology help us
Anassong
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
there is no specific books for beginners but there is book called principle of nanotechnology
NANO
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
fullerene is a bucky ball aka Carbon 60 molecule. It was name by the architect Fuller. He design the geodesic dome. it resembles a soccer ball.
Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
what is the Synthesis, properties,and applications of carbon nano chemistry
Abhijith Reply
Mostly, they use nano carbon for electronics and for materials to be strengthened.
Virgil
is Bucky paper clear?
CYNTHIA
carbon nanotubes has various application in fuel cells membrane, current research on cancer drug,and in electronics MEMS and NEMS etc
NANO
so some one know about replacing silicon atom with phosphorous in semiconductors device?
s. Reply
Yeah, it is a pain to say the least. You basically have to heat the substarte up to around 1000 degrees celcius then pass phosphene gas over top of it, which is explosive and toxic by the way, under very low pressure.
Harper
Do you know which machine is used to that process?
s.
how to fabricate graphene ink ?
SUYASH Reply
for screen printed electrodes ?
SUYASH
What is lattice structure?
s. Reply
of graphene you mean?
Ebrahim
or in general
Ebrahim
in general
s.
Graphene has a hexagonal structure
tahir
On having this app for quite a bit time, Haven't realised there's a chat room in it.
Cied
what is biological synthesis of nanoparticles
Sanket Reply
how did you get the value of 2000N.What calculations are needed to arrive at it
Smarajit Reply
Privacy Information Security Software Version 1.1a
Good
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get the best Algebra and trigonometry course in your pocket!





Source:  OpenStax, Mạch điện tử. OpenStax CNX. Aug 07, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10892/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Mạch điện tử' conversation and receive update notifications?

Ask